Svemir se širi brže nego što bi trebalo: Uzrok nepoznata materija
CC BY 2.0 / ESA/Hubble, R. Sahai /
Pratite nas
Neki nepoznati „sastojak“ u svemiru tera Univerzum da se širi brže nego što ukazuju naučni modeli, pokazuju najnovija merenja svemirskim teleskopom „Habl“.
Od kada je astronom Edvin Habl 1929. godine utvrdio brzinu kojom se svemir širi, nazvanu Hablova konstanta H0, astronomi su imali oprečne stavove o njenoj stvarnoj vrednosti, pošto su ustanovili da postoji neslaganje u ovom broju između ranih posmatranja univerzuma i kasnih posmatranja univerzuma.
Dokazi o tome sami po sebi nisu novi i gomilaju se godinama. Međutim, u novoj studiji, tim naučnika koji koristi „Habl“ teleskop sakupio je nove podatke, koji izgleda da potkrepljuju teoriju da je neslaganje, poznato kao „Habl tenzija“, posledica nekog misterioznog fundamentalnog sastojka, neotkrivenog od strane astronoma. Naučnici su zasnovali predviđanje brzine širenja univerzuma – poznato kao Hablova konstanta – uz pomoć dve metode.
What was the universe like right after the Big Bang? To find out, you'd have to look back in time. That was the job of the Planck satellite. As Planck orbited the Sun, it mapped a faint radiation—Big Bang’s afterglow—nearly 14 billion light-years away. [Artist concept: NASA] pic.twitter.com/9EKAozGduv
— American Museum of Natural History (@AMNH) September 26, 2018
Kosmolozi koji koriste Plankov satelit za proučavanje kosmičke svetlosti iz „ranog“ univerzuma, oko 380.000 godina nakon Velikog praska, utvrdili su da je ta konstanta oko 67. To znači da se univerzum širi oko 67 kilometara u sekundi brže na svakih 3,26 miliona svetlosnih godina.
Međutim, astronomi koji posmatraju zvezde i galaksije u „kasnom“ univerzumu, nakon što su zvezde rođene i formirane galaksije, takođe su izmerili konstantu To, koja je oko 74. Najuticajnija merenja kasnog univerzuma potiču iz projekta koji se zove „Supernova H0 za jednačinu stanja tamne energije“ (SH0ES).
Dakle, ova dva broja se ne slažu. Štaviše, istraživanja su ukazala na neke ključne kosmičke sastojke, kao što je „tamna energija“, za koje se veruje da pokreću sve brže širenje univerzuma.
The updated value of the #Hubble constant H0 from the SH0ES / Pantheon+ teams (including @DScol, @DillonBrout, @LBreuval and many others) as just presented by Adam Riess. This remarkable culmination of several decades of work is a great step forward for cosmology ! pic.twitter.com/9rU7HbhcuW
— Pierre Kervella (@PierreKervella) December 9, 2021
„Čini se da naš univerzum donosi mnoga iznenađenja, i to je dobra stvar, jer nam pomaže da učimo“, kaže Adam Ris, astronom sa Univerziteta Džon Hopkins i vođa nedavne studije, čiji su nalazi dostavljeni časopisu „ Astrofizikal džurnal“.
Ako neslaganje nije statistički slučaj, to znači da se univerzum trenutno širi brže nego što može da se objasni čak i tamnom materijom.
Pet-sigma prag
Da bi izmerila rastojanje između Zemlje i obližnjih galaksija, Risova istraživačka grupa (Supernove i H0 za jednačinu stanja tamne energije) koristila je specifične tipove zvezda i 42 različite zvezdane eksplozije, čime je sastavila skup podataka više nego udvostručivši sledeću najveću analizu svoje vrste. Drugi istraživački tim pod nazivom „Panteon+ saradnja“ dopunio je rad SH0ES tima tako što je izvršio meta-analizu istraživanja supernova, ispravljajući nedoslednosti.
Saradnja između SH0ES, koju je Adam Ris vodio skoro dve decenije, i „Panteon+“ tima je generisao ono što se smatra najoštrijom procenom do sada za Hablovu konstantu: 73,04 kilometra u sekundi po megaparseku, plus-minus 1.04.
Here is the high-res version of the main plot if anyone wants to use it in the journal club or something #SH0ES #PantheonPlus #HubbleConstant pic.twitter.com/EWfLCWIpbb
— Yukei Murakami (@CosmologicalCat) December 9, 2021
Ovo je oko 8 procenata više od vrednosti iz merenja Opservatorije „Plank“.
Rezultati rada tima prelaze „prag od pet sigma“. To znači da postoji samo 1 prema 1 milion šanse da neslaganje između kasnih i ranih merenja Univerzuma proizilazi iz sistematike, čime se potvrđuje da je takozvana „Hablova napetost“ stvarna.
„Ne znam kako se ova velika greška krije u ovom trenutku, a ako jeste, to je samo nešto što niko nije izložio… Proverili smo svaku ideju koja nam je predstavljena i ništa ne pomaže“, tim Naveden je član Dan Skolnic, astronom sa Univerziteta Duke.
Ako „Hablova“ napetost odražava fizičku stvarnost, onda naučnici veruju da će morati da potraže drugu stavku koju bi dodali na već poznatu listu osnovnih sastojaka univerzuma.
Supernova in NGC 2525: https://t.co/WOHqaPNHPN by @NASA, @hubble_space, A. Riess (@stsci /JHU) and the SH0ES team Acknowledgment: M. Zamani (@hubble_space ) pic.twitter.com/Jf78XkVaPk
— Astronomy Picture Of The Day (@apod) October 23, 2020
Dalja zapažanja, kao što je uz pomoć ESA satelita „Gaja“, koji mapira Mlečni put od 2014, trebalo bi da doprinesu otkrivanju misterije.
Predstojeće lansiranje svemirskog teleskopa „Džejms Veb“ trebalo bi da pomogne astronomima da još jednom provere „Hablova“ merenja određenih zvezda.
17 Decembar 2021, 12:41
